Оставили без защиты. Цыплят впервые вырастили без яичной скорлупы: как развиваются птенцы

Наша планета является домом для невероятного количества живых организмов, в том числе и птиц. Эти удивительно разнообразные животные, ближайшие ныне живущие потомки великолепных динозавров буквально встречаются в любом уголке Земли, пишет Science Alert.

Нам многое известно о жизни птиц, но часть их репродуктивного процесса все еще остается загадкой для науки: нам невероятно мало известно о времени, которое развивающиеся цыплята проводят, спрятавшись внутри непрозрачной скорлупы. В новом исследовании ученым впервые удалось проследить развитие птенца от зиготы до момента вылупления.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Исследователи разработали систему культивирования яиц, которая заменяет непрозрачную яичную скорлупу домашних белых леггорнских кур (Gallus domesticus). Новая система позволяет наблюдать за эмбриональным развитием птицы от самого начала до момента ее "вылупления". Более того, разработка оказалась настолько успешной, что несколько цыплят успешно вылупились в конце обычного периода инкубации.

Отметим, что идея не нова и ученые десятилетиями работали над тем, чтобы разработать подобную систему, где эмбрионы птиц, развивались бы без скорлупы. Предыдущий метод был описан в 2014 году и казался многообещающим: он включал в себя возможность эмбрионам развиваться внутри яйца в течение трех дней, что необходимо для выживания эмбриона; после этого их перемещали в сосуд для культивирования, защищенный листом полиметилпентеновой пищевой пленки. Увы, система не была идеальной, а потому цыплята не могли развиваться нормально.

Позже ветеринарный ученый Кацуя Обара из Университета науки Окаямы вместе с командой решили одну из проблем, препятствующих нормальному развитию и вылуплению. Желточно-желточная мембрана, защищающая слой клеток по периферии эмбриона, известный как бластодерм, высыхала в сосуде для культивирования, что, по мнению команды, могло препятствовать нормальному эмбриональному развитию.

Для предотвращения высыхания ученые установили культуральный сосуд на роторном шейкере, который использовался для создания непрерывного движения, обычно для перемешивания — это предотвратило высыхание, но развитие и выживаемость до 10 дней варьировались. При 6 оборотах в минуту выживаемость была самой высокой, но все эмбрионы показали признаки задержки развития; при 10 — выживаемость была ниже, а у некоторых развились аномалии, но выживаемость нормальных эмбрионов была высокой; при 28 — все эмбрионы имели нежизнеспособные аномалии.

В новом исследовании ученые сосредоточились на 10 оборотах, которые являются оптимальной скоростью для выживания и развития. Далее они добавили кислород к развивающимся эмбрионам в нескольких разных точках после 10-дневной отметки. Результаты показывают, что кислород действительно необходим, но время его добавления не играет роли.

В следующем эксперименте ученые добавили дополнительный кислород и порошок карбоната кальция, а также реализовали дополнительное покачивание сосуда для культивирования вручную. Это выполнялось от трех до пяти раз каждые 3–10 часов в течение первых 24–48 часов культивирования без скорлупы. Авторы исследования отмечают, что получили самый высокий процент вылуплений за все исследование.

Один из вылупившихся цыплят был оставлен расти в течение года, затем его усыпили и препарировали. Результаты указывают на то, что он был совершенно нормальным.